Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Værktøjer anvendt i Meteorology

Før 1600-tallet var kendskabet til Jordens atmosfære og vejr ikke nøjagtigt. Folk stod for det meste på erfaring med lokale vejrforhold for prognoser. Tante Sally kunne lugte en snestorm komme, og onkel Jims knæ fortalte om forestående regn. Derefter blev simple enheder, såsom termometre, barometre og vejrfliser opfundet, der gav optagelige data. Da teknologien blev fremskredet fra 1800-tallet, gav mere avanceret udstyr detektering af regionale og globale vejrmønstre, og moderne radar-, satellitter- og computermodelleringsprogrammer giver mulighed for langsigtede vejrudsigter.

Temperaturudstyr

Glastermometre fyldt med enten alkohol eller kviksølv er standardudstyr til måling af luft-, jord- og vandtemperaturer. Maksimale og minimale temperaturtermometre registrerer de laveste og højeste temperaturer i en bestemt tidsperiode. Modstandstemperaturdetektoren bestemmer lufttemperaturer baseret på ændringer i elektrisk modstand af specifikke metaller på grund af temperatur og giver en digital udlæsning. Foretrukket til automatiske vejrstationer, kan FTUer levere en temperaturaflæsning hvert sekund.

Atmosfærisk tryk og vind

Barometre måler atmosfæretryk. Flydende barometre måler sædvanligvis kviksølv indeholdt i et evakueret rør, og kviksølvniveauet ændres, når atmosfærisk tryk stiger eller falder. Aneroide barometre indeholder et fast volumen luft forseglet i en enhed udstyret med en fleksibel membran. Når membranen udvider og kontrakter med ændringer forårsaget af atmosfæriske trykforhold, peger en vedhæftet nål på den korrekte aflæsning. Vindanemometre måler vindretningen og hastigheden. De indeholder normalt en vejrvanehale og en blæser til at måle hastigheden.

Fugtindikatorer

Der er flere værktøjer, der måler fugtighed eller procentdelen af ​​vand i luften. Den tidligste var hygrometern, som afhænger af, at et menneskeligt hår udvider og kontraherer som reaktion på fugtighedsændringer. Psykrometeren registrerer temperaturforskellen mellem en tør og en våd termometerpære til måling af fugtighed. Andre instrumenter omfatter det elektriske hygrometer, dugpunktshygrometern, det infrarøde hygrometer og dugcellen. Regnmålere måler nedbør, og snemålere måler snefald.

Vejrballoner

Vejrbobler måler fugtighed, lufttryk, temperatur, vindhastighed og retning med enheder kaldet radiosondes. Lanceret fra 1.100 steder rundt omkring i verden to gange om dagen, stiger de til over 20 miles over Jorden og optager som de rejser og sender informationen tilbage til meteorologer med radiobølger. Når ballonen brister, falder radiosonden til jorden tilbage til genbrug. Vejrballoner giver et vertikal snapshot af atmosfæriske forhold i et givet område.

High-Tech Tools

Med radarens opfindelse i 2. verdenskrig blev meteorologiske undersøgelser forbedret betydeligt. Konventionelle radar-, Doppler-radar- og dobbeltpolariseringsradar detektere stormsystemer, deres retning, hastighed, intensitet og type nedbør. Meteorologiske satellitter, der kredser om Jorden, begyndte at transmittere i 1962 og førte til mere komplicerede satellitter. Geostationære Operationelle Miljø Satellitter overfører fotografiske billeder af den vestlige halvkugle hvert 15. minut. Polar Operationelle Miljø Satellitter tager omkring 1,5 timer at omgå Jorden, der giver information om vejr, oceaner og vulkanudbrud. Computeranalyse af vejrdata og computermodellering af vejrsystemer gør det langsigtede vejrudsigt på verdensplan mere og mere præcis.